黄平地区某铝土矿的成矿规律与矿产预测

张 冰，薛兴娟＊

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局六总队，贵州 凯里 556000）

苗岭地质大队最早在苦李井矿区开展铁矿勘查工作，提交了《炉山铁矿苦李井矿区储量报告》。在进行铁矿勘查的同时，对铁矿层上部的铝土岩、铝土质页岩共取150件样品，经分析Al2O312.11%～56.10%，SiO211.69%～65.23%，铝硅比0.3～2.65，平均为1.23。报告认为“不符合铝土矿工业要求，仅部分符合耐火粘土工业要求”。1985年至1987年，中国有色金属工业总公司贵州地质勘探公司六总队在凯里市鱼洞、江禾、黄猫寨、平路河、苦李井、后庄等地和黄平县铁厂沟，开展铝土矿预查工作，肯定了该区存在铝土矿工业矿体，但由于工作区面积较小，未能确定区域成矿远景。贵州省地矿局103队于1988年在黄平王家寨北段开展铝土矿普查工作，并提交普查报告，估算铝土矿资源量34.24万吨。

1 铝土矿的成矿规律分析

1.1 成矿地质条件

工作区大地构造位置在扬子准地台之黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区与黔南台陷的交接地带。二叠系梁山组地层为一套海陆交替沉积的碎屑岩，大致可分为含铁岩系、含铝岩系及煤层。梁山组在区内分布较为广泛，铝土矿一般产出于该层中部含铝岩系中。

1.2 成矿规律

调查区铝土矿的成因，与黔中铝土矿有相似之处。该区铝土矿属“产于碳酸盐岩侵蚀面上的一水硬铝石型沉积矿床”；是“海陆交替沉积、表生富集”多阶段、多因素综合作用的产物。调查区自广西运动后抬升为陆，在潮湿炎热的气候条件下，古陆上的碳酸盐岩进行长时间风化剥蚀和夷平作用，促使红土化的进程；在红土化作用下，岩石中的Ca、Mg、Si及碱金属被淋滤流失，而Al、Fe、Ti等惰性组份相对的富集起来，随着红土化进程的不断加深，逐渐形成了富铝的钙红土风化壳。为该区铁矿、铝土矿的形成准备了丰富的成矿物质。当海水由南向北入侵，凯里处于陆地边缘海湾泻湖，在海侵和潮汐作用下，原基底上的铁、铝、钙红土等成矿物质，呈细小颗粒的悬浮物，当海水逐渐加深，在弱碱性～碱性还原环境时，海水中的CO2与悬浮状态Fe相结合，并凝结为碳酸铁胶体，在低能条件下伴随部分粘土物质沉积铁矿层，形成菱铁矿[1]。

在菱铁矿沉积后，地壳发生轻微抬升，海水相对变浅为浅滨海泻湖条件下的氧化环境，继续沉积铝矿层。在海浪的冲击下，将原沉积物质再次打碎，形成碎屑状铝土矿，上部继续沉积豆鲕状铝土矿，搬运到水体的低洼地带，使铝土矿增厚变富。由于升降运动和岩溶化作用的交替影响，岩溶盆地内凹凸不平，形成大小不等的溶沟、溶槽、岩溶洼地，控制着铁、铝土矿的分布。当地壳继续上升，凯里海湾泻湖处于滨海的潮间和潮上带时，在气候炎热潮湿条件下，形成适于植物生长的沼泽地带。在早二叠世梁山期下降沉积煤矿层，该层盛产孢粉化石，厚达20m以上，进一步证实海西期柳江运动的存在。同时说明凯里梁山组为海陆交替相滨海沼泽沉积。因此，含矿岩系的分布和岩性组合，均严格受大地构造位置及古地貌的制约。在燕山期后历次构造运动的影响下，已固结成岩的铝土矿层又被抬升到地表，裸露在地表的铝土矿，在长时间的表生环境下，在地表水及地下水、风化剥蚀等作用下，使铝土矿系物质进一步脱硅去铁而富化，形成了目前所见的铝土矿床。综上所述，本区铝土矿的形成，是基底碳酸盐岩石经红土化作用形成的“初始富集”层通过海解改造后，以微屑和胶体化学聚沉，岩溶盆地内颗粒再沉积，主要由铝土矿物高岭石脱硅去铁成矿，再经成岩期后风化淋滤改造，富化形成铝土矿。矿床成因为：“古风化壳一海陆交互沉积、改造矿床”。

1.3 铝土矿富集变化规律

梁山组地层可分为泥质岩相和碎屑岩相两种岩相，泥质岩相是指以铝土岩、铝土质页岩和铝土矿为主，不含砂岩或少含砂岩的相区；碎屑岩相区是指以砂岩为主的相区。两相区是逐渐过渡的。铁厂沟、鱼洞矿区及苦李井矿区北部的梁山组地层均为泥质岩相，铝土矿产出情况较好，本次估算资源量的矿体均产出于该岩相中。矿石多呈土状、豆鲕状，颜色较浅，呈灰白色，品位（Al2O3）一般≥50%；苦李井矿区伟勇、大帽山一带以南以及白银厂矿区、舟溪矿区均为碎屑岩相，梁山组地层主要以砂岩、含砂质页岩为主，基本不见或少见铝土岩等含铝岩系。整个远景调查区，由北西至南东，随着梁山组中砂岩的出现，含铝岩系逐渐变薄直至尖灭[2]。如图1。

图1 调查区程度分布图

2 铝土矿矿产预测

2.1 预测要素

在全面研究区内典型矿床及其它已知矿床的成矿地质作用、成矿规律、矿体特征的基础之上，综合各种信息，对区内预测要素进行提炼和总结，并按必要的、重要的、次要的对预测要素进行分类，如表1。

表1 贵州省凯里—黄平地区铝土矿区域预测要素一览表

2.2 成矿远景区圈定原则

2.2.1 成矿远景区分级分类原则

根据区内矿产的成矿地质特征、控矿条件、成矿规律、矿床（点），采用如下成矿远景区划分原则。

A类远景区：成矿条件十分有利，预测依据充分，资源潜力大或较大，预测资源量达到大型远景以上规模，埋藏在可采深度范围内，是可建议优先安排的矿产勘查地区。

B类远景区：成矿条件有利，有预测依据，有一定的资源潜力，预测资源量达到中型远景以上规模，是可考虑安排勘查的工作地区。

C类远景区：据成矿条件，有可能发现矿产资源，预测资源量达到小型远景以上规模，是可考虑探索的地区；或在现有矿区外围或深部，有预测依据但资源潜力较小的地区。

2.2.2 成矿远景区边界圈定原则

调查区内铝土矿床为沉积矿床，且产状平缓，所以在圈定成矿远景区边界时，按照含矿岩系梁山组的分布范围与区内大断层的边界圈定。成矿远景区面积应扣除已估算资源量块段面积。

2.2.3 成矿远景区资源量的预测方法

运用地质体体积法对成矿远景区的资源量进行预测。其计算公式如下：Z预=K×S预

式中：Z预—预测资源量（万吨）；K—含矿系数（万吨/km2）；S预—含矿层分布面积（km2）。

2.3 成矿远景区划分

根据成矿远景区划分原则及区内总结的预测要素，工作区内共划分出4个成矿远景区。

2.3.1 铁厂沟铝土矿成矿远景区

位于调查区北部，长约5.5km，宽约1.5km，面积7km2，含矿岩系分布面积约为5.4km2。区内以北东构造为主，主要为铁厂沟向斜，铝土矿受地层层位及岩性控制，主要产于二叠系梁山组中部含铝岩系中。区内已圈定铝土矿体6个，并提交了铁厂沟矿产地，区内含矿岩系梁山组出露面积较广，保存较完整，成矿条件较好，为B类找矿远景区。

2.3.2 苦李井铝土矿成矿远景区

位于调查区西部，长约11.5km，宽约5km，面积约38km2。区内主要为单斜地层，倾向南东；断裂构造以北东、北北东为主，对矿体有一定破坏作用。铝土矿受地层层位及岩性控制，主要产于二叠系梁山组中部含铝岩系中。区内已圈定铝土矿体14，已完成施工的深部工程见矿情况较好，提交了苦李井矿产地，区内含矿岩系梁山组出露面积广，保存完整，成矿条件良好，为A类找矿远景区[3]。

2.3.3 鱼洞铝土矿成矿远景区

位于调查区中部，长约16.5km，宽约9.5km，面积约106km2。区内以北东构造为主，主要为大泡木向斜及鱼洞向斜，断裂构造对矿体有一定破坏作用。铝土矿受地层层位及岩性控制，主要产于二叠系梁山组中部含铝岩系中。区内已圈定铝土矿体7个，提交了鱼洞矿产地，区内含矿岩系梁山组出露面积广，保存完整，成矿条件良好，为A类找矿远景区。

2.3.4 王家寨铝土矿成矿远景区

铁厂沟铝土矿成矿远景区（B类）：位于工作区北部，区内出露地层为志留系翁项群、泥盆系高坡场组、二叠系中统梁山组和栖霞组，含矿岩系梁山组出露面积较广，保存较完整。通过本次工作已圈定铝土矿体7个。苦李井铝土矿成矿远景区（A类）：位于工作区西部，区内主要出露地层为泥盆系高坡场组、二叠系中统梁山组和栖霞组，含矿岩系梁山组出露面积广，保存完整。通过本次工作已圈定铝土矿体14个。鱼洞铝土矿成矿远景区（A类）：位于工作区中部，区内主要出露地层为泥盆系高坡场组、二叠系中统梁山组和栖霞组，含矿岩系梁山组出露面积广，保存完整。通过本次工作已圈定铝土矿体7个。王家寨铝土矿成矿远景区（B类）：位于工作区北部，区内主要出露地层为泥盆系高坡场组、二叠系中统梁山组和栖霞组，含矿岩系梁山组出露面积较小，保存完整。以往工作圈定铝土矿体6个[4]。

2.4 潜在资源量分析

2.4.1 铁厂沟铝土矿成矿远景区

位于黄平复式向斜南段，区内出露地层为志留系翁项群、泥盆系高坡场组、二叠系中统梁山组和栖霞组，以北东构造为主，主要为铁厂沟向斜，铝土矿受地层层位及岩性控制，主要产于二叠系梁山组中部含铝岩系中。本次工作铁厂沟矿区圈定铝土矿体7个，提交（333+3341）铝土矿资源量265.84万吨。由于铁厂沟矿区内未施工深部工程，且地表工程控制程度很低或控制效果不理想，矿体规模普遍较小。

2.4.2 苦李井铝土矿成矿远景区

位于黄平复式向斜南段，区内出露地层为娄山关群、志留系翁项群、泥盆系高坡场组、二叠系中统梁山组和栖霞组，主要为单斜地层，倾向南东；断裂构造以北东、北北东为主，对矿体有一定破坏作用。铝土矿受地层层位及岩性控制，主要产于二叠系梁山组中部含铝岩系中。本次工作苦李井矿区圈定铝土矿体14个，提交（333+3341）铝土矿资源量1904.67万吨。由于苦李井矿区内地表工程控制程度很低或控制效果不理想，矿体规模普遍较小。在矿区内施工了5个钻孔，其中4个钻孔见矿，深部找矿潜力较大[5]。

3 区域矿产预测

在远景调查区西部瓮安—麻江一带，有含矿岩系P2l出露，与远景调查区相邻，成矿条件相似，含矿层顶底板基本一致。区内有瓮安草塘镇岩门铝土矿山、陆坪镇也发现有一些铝土矿点，该区有较好的找矿远景。通过收集以往工作资料，在瓮安—麻江一带圈定两个铝土矿矿产预测区。

3.1 天文—牛场预测区

该预测区位于本次远景调查区北西侧，通过前人工作，该预测区内瓮安草塘镇岩门铝土矿山于2007年曾提交铝土矿资源量127万吨，且该区含矿层较连续，具有较好的找矿前景，为A类预测区；预测区内含矿岩系分布面积约为200km2，由于含矿层分布面积较广，较连续。参照本次远景调查区的平均含矿系数42万吨/km2,该预测区的资源前景Z预=200×42=8400万吨，具有较好的资源前景[6]。如图2。

图2 勘察区内矿石构造

3.2 陆坪—凤山预测区

该预测区位于本次远景调查区西侧，区内含矿岩系分布较广，发育近南北向背斜构造，含矿岩系保存较完整。在陆坪镇附近发现了一些铝土矿点，但普遍矿石品位较低，厚度较小。该预测区南部，即麻江县一带，梁山组地层为碎屑岩相，岩性以砂岩为主，未见含铝岩系。所以该预测区含矿岩系处于泥质岩相与碎屑岩相的过渡地带，铝土矿产出条件一般，为B类预测区。预测区内含矿层分布面积约为80km2，参照本次远景调查区的平均含矿系数42万吨/km2,该预测区的资源前景Z预=80×42=3360万吨，具有较好的资源前景。综上所述，两个矿产预测区都具有较好的找矿前景，可进一步开展地质调查工作，作为开发的后备铝土矿资源基地。

4 结语

综上，在调查区跨的1∶5万图幅中，重安江与挂丁幅未开展过1∶5万基础性工作，建议开展1∶5万区调工作，为区内下一步矿产勘查开发打下基础，进一步开展矿产检查工作，注意加强在三个矿产地中远景区的深部勘查工作，将有较好的铝土矿找矿前景，在本次远景调查区西侧瓮安—麻江一带均有含矿岩系梁山组出露，通过收集以往工作资料，该区有较好的铝土矿资源前景。